INVESTIGACIÓN

Fernando Maestú en la sede provisional del Centro de Neurociencia Cognitiva y Computacional (C3N) de la UCM

La Complutense y la NASA, juntos en un proyecto para medir la actividad cerebral de los astronautas durante los viajes espaciales

Texto: Jaime Fernández, Fotografía: Jesús de Miguel - 12 sep 2023 10:21 CET

Fernando Maestú, catedrático de la Facultad de Psicología y director del Centro de Neurociencia Cognitiva y Computacional (C3N) de la UCM, explica que la NASA tiene proyectos de investigación para hacer estudios sobre la salud de los astronautas en los viajes espaciales. Varios de estos proyectos los hace la NASA a través de TRISH (Instituto de Investigación Traslacional para la Salud Espacial), especializado en “traducir la investigación biomédica terrestre emergente y el desarrollo de tecnología de vanguardia en estrategias aplicadas de mitigación del riesgo humano de vuelos espaciales para misiones de exploración humana”. Dentro de esos proyectos, el C3N, institución de referencia a nivel internacional en los registros de actividad cerebral, ha sido elegido para hacer esos registros en los astronautas mientras están en el espacio, y ver si eso afecta a su salud.

 

Asegura Fernando Maestú que “la NASA tiene en estos momentos la idea de retomar los viajes lunares y, en un futuro relativamente cercano, ir a Marte, en lo que serán viajes de larga duración, porque de la Tierra hasta allí se tardan varios meses, y además en ese viaje los astronautas recibirán un nivel de radiación muy alto”. Añade el profesor complutense que, en ese trayecto, algunos elementos, como la radiación solar o la radiación cósmica, pueden afectar al cuerpo humano con patologías como el síndrome neuro-ocular, que ya produce daños en la visión en gran número de astronautas, a los que hay que sumar los efectos mentales provocados por la fatiga y el estrés.

 

Para medir esas posibles afecciones, TRISH ha dado una beca directa a la UCM para la “financiación del estudio y desarrollo de un sistema de encefalografía que permita medir la actividad y las redes cerebrales en astronautas durante viajes espaciales”.  La misión concreta de la Complutense es colaborar con la Universidad de Houston, en Texas, que es la receptora de los fondos, para “hacer los análisis de datos, así como el asesoramiento del desarrollo del sistema de encefalografía que será el que se use en los primeros experimentos en la Estación Espacial Internacional (ISS)”.

 

A la Universidad de Houston se trasladarán dos becarios complutenses contratados por la universidad americana, que serán Adrián Quivira y María Sevilla, con formación en ingeniería biomédica y biotecnología, que ahora están cursando el doctorado en la Facultad de Medicina de la UCM. Explica Maestú que el dinero de la NASA no sale de Estados Unidos, así que los dos estudiantes de la Complutense se desplazarán a Houston y pasarán allí una estancia de investigación, aunque siempre bajo la supervisión del equipo de Madrid.

 

Las medidas

En este proyecto se harán una serie de medidas previas a astronautas antes de viajar a la ISS, luego allí se tomarán otras mediciones y, por fin, tras volver a la Tierra, se harán otra última serie de medidas para ver las diferencias que ocurren en su actividad cerebral.

 

De acuerdo con Maestú, el electroencefalograma tradicional usa sistemas donde hay que inyectar un gel en cada electrodo para que se produzca conductividad eléctrica entre el cerebro y dicho electrodo. Esto, como es lógico, sería muy difícil de hacer en la ISS por la microgravedad que hay en la estación, así que se ha planteado el uso de electrodos secos que no necesitan gel para funcionar. Aclara Maestú que el dispositivo consiste en un casco, un gorro de encefalografía tradicional, que se pone directamente sobre la cabeza del sujeto, pero que no necesita el gel para empezar a registrar desde el momento mismo en el que se coloca, así que “es muy cómodo y fácil de uso para los astronautas”. Esa sencillez hace mucho más simple que el mismo astronauta se ponga los electrodos, ponga en marcha en el ordenador el software de la medida y él mismo tome los datos, de tal manera que “no hace falta la colaboración entre varios, lo que en la ISS es muy complicado, porque los astronautas siempre están haciendo cosas”.

 

La idea es que los astronautas aprovechen el rato que tienen libre para medirse cada uno de ellos, en “condiciones de estado basal, de reposo, con los ojos cerrados, tranquilos, para que el registro sea el mejor posible”. En estos momentos ya hay datos de registros previos, que se hicieron para ver si hay en la ISS hay un ambiente muy ruidoso, y se ha visto que en realidad no es así, porque “el electroencefalograma se mide muy bien y los datos son muy buenos. Allí todo es corriente continua, con lo cual hay menos afectación al dispositivo, así que sabiendo que los datos van a salir bien, ahora hay que replicar el experimento con otros astronautas”. Es consciente Maestú de que se pueden medir muy pocos cada vez, por la sencilla razón de que hay muy pocos astronautas conviviendo al mismo tiempo en la ISS, así que la toma de muestras será lenta para tener un volumen de datos suficientes, de ahí que el proyecto tenga el espíritu de durar varios años.

 

En cuanto a los gorros con electrodos secos, ya hay empresas que los desarrollan, pero ahora hay que ver qué tipo de electrodo es el mejor, qué tipo de señal se recibe y qué análisis hay que hacer con esos electrodos. Para ello, en estos momentos ya se están realizando en la UCM experimentos en los que se están comparando los resultados que se obtienen con electrodos secos con los que se toman con electrodos tradicionales, y tras ello la Complutense aportará la asesoría para la empresa final que elabore el sistema. Informa Maestú de que en el proyecto hay un grupo de ingenieros en Alemania que serán los encargados de fabricar el dispositivo y que también formarán parte de la asesoría de los electrodos.

 

Esta primera beca se ha concedido a los dos complutenses para un año, para desarrollar los sistemas de registro con electrodos secos, para validar los datos y para diseñar todo el sistema amplificador “que se tiene que poder subir a la ISS de manera eficiente, teniendo en cuenta que sea pequeño y trasportable, porque en la estación espacial cada miligramo está medido para que sea estable”.

 

Colaboración entre agencias

Maestú añade que, para aumentar el volumen de datos, sería muy positivo hacer algunas medidas en viajes comerciales, que incluso ya trasladan astronautas a la ISS, aunque eso dependerá de la capacidad de accesibilidad que tengan los investigadores a esos viajes que organizan otras empresas diferentes a la NASA.

 

“La vocación, si todo sale bien, es que la toma de medidas prolongue los estudios dos o tres años más”, estudios en los que estarán implicados no sólo Maestú y los dos estudiantes ya nombrados, sino que también participan los profesores de Física Médica, Pablo Cuesta y Ricardo Bruña, ambos del Departamento de Radiología, Rehabilitación y Fisioterapia de la Facultad de Medicina.

 

Para concluir, añade Maestú que se ha comunicado el proyecto a la Agencia Espacial Española, que “ha asegurado todo el soporte, así como la ayuda política y legal que es muy relevante para poder realizar el proyecto en cooperación con Estados Unidos”. Un paso adelante, que en el futuro se buscará ampliar también con la colaboración de la ESA, la agencia europea.